Situé sur le « plancher » de la chambre à vide, le divertor d'ITER est constitué de 54 cassettes qui peuvent être extraites par télémanipulation. Chaque cassette contient trois éléments qui font directement face au plasma, également appelés « cibles » : une cible verticale interne, une cible verticale externe et un dôme. Ces cibles sont placées à l'intersection des lignes de force du champ magnétique, là où les particules de plasma très énergétiques viennent percuter les composants, cédant leur énergie sous forme de chaleur. Les cibles sont soumises à une charge thermique d'une extrême intensité et doivent être refroidis de manière active par circulation d'eau. Le choix du matériau de surface du divertor est crucial: seuls quelques très rares matériaux sont capables de supporter des températures de l'ordre de 3000 °C pendant les vingt années que devrait durer l'exploitation d'ITER. Divers matériaux seront testés dans la machine ITER.

Au moment de sa mise en service, ITER devait être équipé d'une cible de divertor constituée d'un matériau composite en carbone renforcé de fibres de carbone (CFC), qui présente une excellente conductivité thermique. Une deuxième cible, en tungstène cette fois—un matériau qui s'érode plus lentement et offre donc une plus grande longévité—devait lui succéder.
 
Soucieuse de réduire les coûts de construction de la machine, la direction d'ITER examine aujourd'hui la possibilité de démarrer directement les opérations avec la cible de divertor en tungstène.